ペルトン水車（Pelton Turbin）について

①エネルギーフロー

水がもつ位置エネルギーは、落差によって運動エネルギーに変換され、水車を回転させる機械エネルギーに変換され、さらに発電機によって電気エネルギーに変換され、そして電気設備を経由して、各需要家（工場、商業ビル、家庭等）に電気が供給されます。

②ペルトン水車の概要について

ペルトン水車は衝動水車に分類され、ノズルから噴出するジェット水流をバケットが受けることにより、ランナを作用させる水車です。

③衝動水車とは何でしょうか。

水の衝撃によって動く水車となります。
外的な力を与えて、水車を回転させます。

④ペルトン水車の構造について

円型のディスク（ランナ）とバケットで構成され、水圧管に接続されているノズルから噴出するジェット水流をバケットに作用させます。

ノズルから発射される水量は、ノズル内のニードルを前後させることによって、水路断面積を変化させ、調整します。Q＝Av（m3/s）

また、負荷遮断時においては、水車の過渡的な速度上昇を抑えるために、デフレクタによって、ノズルから噴出されるジェット水流の方向を変化させ、バケットに作用させないようにします。

［電験一種H29-1］

ペルトン水車は、動作原理によって（１）に分類される。（１）水車は、水の有するエネルギーを全て（２）エネルギーに変えてランナに作用させるものである。ペルトン水車は、（３）から噴出させた水をランナに作用させて回転させる水車であり、ランナは水を受ける（４）と、その取付け部であるディスクからなる。（３）の内部には，負荷に応じて使用水量を調整するため、（５）が設けられている。

［電験ニ種R1-1］

ペルトン水車は、ノズルから流出するジェットをランナに作用させるものである。ランナは、ジェットを受ける（１）とその取付部である（２）とからなる。ノズルは、水圧管につながり、これによって水の圧力水頭を速度水頭に変え、この水をジェットとして（１）に作用させる。ノズルでは、負荷に応じて使用水量を調整するため、ノズル内に（３）を設け、これを動かしてジェットの断面積を変える。水車の負荷が急激に減少したときは、（４）で（１）にあたるジェットをそらせておいて，徐々に（３）を閉じ、水圧管内の水圧上昇をできるだけ抑える。

水車を停止する場合、回転の逆方向から（１）の背面に少量の噴射水をあててブレーキ作用させる（５）を備えている。

［電験三種R1-2抜粋］

水の落差による（ア）を（エ）に変えてその流水をランナに作用させる構造のものが衝動水車である。（オ）は、水圧管路に導かれた流水が、ノズルから噴射されてランナバケットに当たり、このときの衝動力でランナが回転する水車である。高落差で流量の比較的少ない地点に用いられる。

［電験三種H25-1抜粋］

水をノズルから噴出させ，水の位置エネルギーを運動エネルギーに変えた流水をランナに作用させる構造の水車を  （ア）  水車と呼び，代表的なものに  （イ）  水車がある。